2025年高壓電工繼電保護(hù)原理及設(shè)備故障預(yù)防試題卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.繼電保護(hù)裝置的基本要求不包括以下哪一項(xiàng)？()A.選擇性B.速動(dòng)性C.經(jīng)濟(jì)性D.靈敏性2.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，距離保護(hù)中測(cè)量元件測(cè)得的阻抗值與整定阻抗的比較結(jié)果，決定了保護(hù)是否啟動(dòng)。()A.大于B.小于C.等于D.以上都不是3.在三相交流電路中，發(fā)生相間短路時(shí)，故障點(diǎn)的零序電壓等于零。()A.正確B.錯(cuò)誤4.電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍取決于系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型。()A.正確B.錯(cuò)誤5.限時(shí)過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限一般比相鄰下一級(jí)過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)。()A.正確B.錯(cuò)誤6.在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的電壓會(huì)升高。()A.正確B.錯(cuò)誤7.下列哪一種保護(hù)通常用于反映系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生接地故障？()A.電流速斷保護(hù)B.零序電流保護(hù)C.過電壓保護(hù)D.距離保護(hù)8.感應(yīng)型電流繼電器是根據(jù)()原理構(gòu)成的？()A.電磁感應(yīng)B.電流互感C.電壓互感D.晶體管放大9.對(duì)于重要負(fù)荷線路，通常采用()來提高保護(hù)的可靠性。()A.并聯(lián)運(yùn)行B.差動(dòng)保護(hù)C.自動(dòng)重合閘D.減小保護(hù)范圍10.絕緣電阻測(cè)試是高壓設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)中的一項(xiàng)重要項(xiàng)目。()A.正確B.錯(cuò)誤二、判斷題1.繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限越短越好。()2.所有類型的繼電保護(hù)裝置都能在任何故障情況下都保證選擇性動(dòng)作。()3.電流互感器在運(yùn)行時(shí)，其二次側(cè)可以像普通變壓器一樣進(jìn)行短路。()4.接地故障時(shí)，故障點(diǎn)流過的電流稱為零序電流。()5.母線差動(dòng)保護(hù)可以有效地保護(hù)母線本身及其連接的設(shè)備。()6.運(yùn)行中的高壓設(shè)備，其金屬外殼必須可靠接地。()7.絕緣子出現(xiàn)裂紋但未貫穿，一般不會(huì)影響其絕緣性能。()8.交流耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的主要手段之一。()9.高壓隔離開關(guān)可以用來分?jǐn)嘭?fù)荷電流。()10.設(shè)備的定期維護(hù)保養(yǎng)是預(yù)防故障發(fā)生的唯一有效措施。()三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的“選擇性”原則及其意義。2.簡(jiǎn)述電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)在原理、保護(hù)范圍和適用場(chǎng)合上的主要區(qū)別。3.簡(jiǎn)述高壓設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的目的。4.簡(jiǎn)述運(yùn)行中高壓設(shè)備可能出現(xiàn)的常見故障類型及其主要成因。四、計(jì)算題1.某線路末端發(fā)生短路時(shí)，測(cè)量阻抗為0.6Ω。若該線路限時(shí)過電流保護(hù)的動(dòng)作阻抗整定為1.5Ω，可靠系數(shù)取1.25，返回系數(shù)取0.85。試計(jì)算該保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)，并判斷能否滿足靈敏性要求？2.有一臺(tái)變壓器，其額定電壓為10kV/0.4kV，連接方式為Yyn0。在一次出口短路故障中，測(cè)得低壓側(cè)a相電流為10kA。試計(jì)算變壓器高壓側(cè)對(duì)應(yīng)的a相電流值（忽略變壓器勵(lì)磁電流）。五、論述題結(jié)合繼電保護(hù)的基本原理和設(shè)備故障預(yù)防措施，論述如何確保高壓電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.A5.A6.A7.B8.A9.B10.A二、判斷題1.B2.B3.B4.A5.A6.A7.B8.A9.B10.B三、簡(jiǎn)答題1.解析思路:首先定義選擇性，即在發(fā)生故障時(shí)，靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置優(yōu)先動(dòng)作，切除故障，而系統(tǒng)中的其他無故障部分保持正常運(yùn)行。其次，闡述其意義，即保證非故障部分不受影響，減少停電范圍，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。答案:繼電保護(hù)的選擇性是指在發(fā)生故障時(shí)，距故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置首先無選擇性動(dòng)作，切除故障，使停電范圍限制到最小，保證系統(tǒng)中的其他部分繼續(xù)正常運(yùn)行。其意義在于最大限度地減少故障對(duì)電力系統(tǒng)的影響，提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。2.解析思路:區(qū)分兩者需抓住核心區(qū)別：電流速斷保護(hù)無時(shí)限或經(jīng)很短時(shí)限動(dòng)作，保護(hù)范圍固定且通常較短（線路近端）；而過電流保護(hù)具有時(shí)限，保護(hù)范圍隨故障點(diǎn)位置和系統(tǒng)運(yùn)行方式變化，通常保護(hù)整個(gè)線路或設(shè)備。原理上，速斷利用故障電流的突然增大，過電流利用故障電流的持續(xù)增大。答案:電流速斷保護(hù)沒有時(shí)限或時(shí)限非常短（通常小于0.1秒），其保護(hù)范圍固定，一般為本線路靠近電源側(cè)的一部分，動(dòng)作原理是利用故障電流的急劇增大來啟動(dòng)。過電流保護(hù)具有時(shí)限，動(dòng)作時(shí)限根據(jù)線路距離分級(jí)，保護(hù)范圍隨故障點(diǎn)位置和系統(tǒng)運(yùn)行方式而變化，通常能保護(hù)本線路全長(zhǎng)及相鄰下一線路近端。其動(dòng)作原理是利用故障電流在達(dá)到一定值后持續(xù)一段時(shí)間來啟動(dòng)。3.解析思路:預(yù)防性試驗(yàn)的目的在于通過測(cè)量和測(cè)試，發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的潛在缺陷或絕緣劣化情況，以便在缺陷發(fā)展成嚴(yán)重故障前進(jìn)行修復(fù)或處理，從而預(yù)防設(shè)備故障的發(fā)生，保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。答案:高壓設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的主要目的是通過一系列電氣性能參數(shù)的測(cè)量和測(cè)試（如絕緣電阻、介質(zhì)損耗角正切、直流電阻、交流耐壓等），及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣、結(jié)構(gòu)等方面存在的缺陷、劣化或潛在隱患，以便在故障擴(kuò)大或發(fā)生事故前進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)、檢修或更換，從而有效預(yù)防設(shè)備故障，保證設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行，并延長(zhǎng)其使用壽命。4.解析思路:常見故障類型可從設(shè)備本身（絕緣、觸頭、本體結(jié)構(gòu)）和外部因素（環(huán)境、過載、外力）兩方面考慮。成因則需分析導(dǎo)致這些故障類型的具體原因，如絕緣老化、受潮、擊穿；觸頭接觸不良、過熱、氧化；設(shè)備制造缺陷、安裝不當(dāng)；雷擊、過電壓、環(huán)境腐蝕等。答案:運(yùn)行中高壓設(shè)備可能出現(xiàn)的常見故障類型包括：絕緣故障（如絕緣子裂紋、老化、污閃、擊穿；電纜絕緣破損、受潮）；短路故障（如相間短路、單相接地）；接觸不良故障（如斷路器觸頭、隔離開關(guān)觸頭過熱、氧化、接觸電阻增大）；設(shè)備損壞故障（如斷路器滅弧室故障、變壓器油箱滲漏、套管損壞）；過負(fù)荷發(fā)熱等。其主要成因包括設(shè)備本身材質(zhì)老化、制造缺陷、安裝質(zhì)量問題；運(yùn)行環(huán)境因素（如濕度、溫度、污穢、化學(xué)腐蝕）；操作不當(dāng)（如誤操作、操作過電壓）；雷擊、系統(tǒng)故障引起的過電壓或過電流等。四、計(jì)算題1.解析思路:計(jì)算靈敏系數(shù)Ks=|Z故障|/|Z整定|。將題目數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得出數(shù)值。判斷是否滿足要求，通常要求Ks≥1.5（對(duì)電流保護(hù)）或≥1.25（對(duì)電壓/阻抗保護(hù)，根據(jù)具體情況）。若計(jì)算結(jié)果大于等于1.25，則滿足要求；否則不滿足。答案:靈敏系數(shù)Ks=|Z故障|/|Z整定|=0.6Ω/(1.5Ω/1.25)=0.6/1.2=0.5。由于計(jì)算得到的靈敏系數(shù)Ks=0.5，小于通常要求的1.25，因此該保護(hù)裝置在末端短路時(shí)不能滿足靈敏性要求。2.解析思路:利用變壓器電壓比關(guān)系和電流的磁平衡原理。由于變壓器是理想變壓器（忽略損耗和勵(lì)磁電流），且Yyn0連接，高壓側(cè)線電流與低壓側(cè)線電流有效值之比等于額定電壓之比的平方根。注意題目已給出低壓側(cè)a相電流，計(jì)算的是高壓側(cè)對(duì)應(yīng)a相電流的有效值。答案:變壓器額定電壓為10kV/0.4kV，電壓比n=10/0.4=25。對(duì)于Yyn0連接，高壓側(cè)線電流與低壓側(cè)線電流有效值之比為√3倍電壓比（因?yàn)榫€電壓之比為電壓比，而相電壓之比為電壓比的平方根，相電流之比為電壓比平方根，線電流之比為相電流之比√3倍）。但更準(zhǔn)確地說，忽略勵(lì)磁電流時(shí)，兩側(cè)繞組磁勢(shì)平衡，因此電流比僅與匝數(shù)比有關(guān)。若忽略Y接法的相電流與線電流關(guān)系差異，僅考慮有效值比例，則高壓側(cè)a相電流有效值I_H=I_L/(n^2)=10kA/(25^2)=10kA/625=0.016A=16A。*（注：嚴(yán)格計(jì)算應(yīng)考慮Y接法，I線=√3*I相，故I_H線=√3*I_L線/n。但題目給的是低壓側(cè)a相電流，通常理解為有效值，按有效值比例計(jì)算結(jié)果為16A。若理解為高壓側(cè)線電流，則結(jié)果為16√3A。請(qǐng)根據(jù)具體教材或考試習(xí)慣確認(rèn)理解）*。此處按有效值比例計(jì)算結(jié)果為16A。五、論述題解析思路:此題要求綜合回答，需從保護(hù)與預(yù)防兩方面入手。首先闡述繼電保護(hù)在故障發(fā)生時(shí)如何快速、準(zhǔn)確地切除故障，隔離故障點(diǎn)，防止事故擴(kuò)大，保障系統(tǒng)安全。其次闡述設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)和維護(hù)在故障未發(fā)生時(shí)如何發(fā)現(xiàn)隱患，消除缺陷，提高設(shè)備健康水平，預(yù)防故障發(fā)生。最后總結(jié)兩者相輔相成，共同構(gòu)成了保障高壓電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的兩大重要支柱，缺一不可。答案:確保高壓電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要繼電保護(hù)裝置和設(shè)備預(yù)防性措施的有效配合。繼電保護(hù)是系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的“安全衛(wèi)士”，其核心任務(wù)是快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出故障并作用于斷路器跳閘，將故障元件或故障點(diǎn)從系統(tǒng)中切除，從而防止故障擴(kuò)大，減少設(shè)備損壞和停電損失，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。沒有可靠的繼電保護(hù)，系統(tǒng)故障將造成嚴(yán)重后果。設(shè)備預(yù)防性措施則是系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的“健康體檢”，通過定期巡視、維護(hù)保養(yǎng)以及預(yù)防性試驗(yàn)（如絕緣測(cè)試、耐壓測(cè)試、油質(zhì)分析等），可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的老化、缺陷或隱患（如